Zašto energija teži neredu?

Koncept energije koja teži neredu usko je povezan s drugim zakonom termodinamike, koji kaže da entropija izoliranog sustava uvijek raste tijekom vremena. Entropija je mjera slučajnosti ili nereda u sustavu, a drugi zakon sugerira da izolirani sustavi prirodno evoluiraju prema stanjima veće slučajnosti i nereda. Ta se tendencija pripisuje vjerojatnosnoj prirodi mikroskopskih interakcija unutar sustava.

Da biste razumjeli zašto energija teži neredu, razmotrite sljedeću analogiju:Zamislite posudu ispunjenu molekulama plina pod visokim tlakom. Molekule se brzo kreću i često se sudaraju jedna s drugom, stvarajući stanje visoke energije i niskog nereda. Sada, ako otvorite sićušnu rupicu u spremniku, neke od molekula plina će pobjeći, a tlak unutar spremnika će se smanjiti. Ovaj proces smanjuje energiju sustava, ali također omogućuje molekulama koje ostaju u spremniku da se šire i slobodnije kreću. Kao rezultat toga, poremećaj unutar sustava se povećava.

Općenito, prijenos energije iz jednog dijela sustava u drugi često rezultira pretvorbom uređenih oblika energije u raspršenije i neuređenije oblike. Na primjer, kada sagorijevate gorivo u motoru, kemijska potencijalna energija pohranjena u gorivu pretvara se u toplinu i gibanje. Ovaj proces povećava nered u sustavu, jer se toplina širi, a mehanička energija rasipa u okolinu.

Tendencija energije prema neredu može se uočiti u velikom broju fizičkih pojava, kao što su miješanje tekućina, difuzija čestica i degradacija materijala. Također igra temeljnu ulogu u mnogim složenim sustavima, uključujući biološke procese i evoluciju svemira.